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  • 1 # 夏晗若

    引物設計有 3 條基本原則:

    引物與模板的序列要緊密互補。

    引物與引物之間避免形成穩定的二聚體或髮夾結構。

    再次引物不能在模板的非目的位點引發DNA聚合反應(即錯配)。

    引物設計

    引物是人工合成的兩段寡核苷酸序列,一個引物與目的基因一端的一條DNA模板鏈互補,另一個引物與目的基因另一端的另一條DNA模板鏈互補。

    在PCR(聚合酶鏈式反應)技術中,已知一段目的基因的核苷酸序列,根據這一序列合成引物,利用PCR擴增技術,目的基因DNA受熱變性後解鏈為單鏈,引物與單鏈相應互補序列結合,然後在DNA聚合酶作用下進行延伸,如此重複迴圈,延伸後得到的產物同樣可以和引物結合。

    PCR引物設計的目的是找到一對合適的核苷酸片段,使其能有效地擴增模板DNA序列。如前述,引物的優劣直接關係到PCR的特異性與成功與否。對引物的設計不可能有一種包羅永珍的規則確保PCR的成功,但遵循某些原則,則有助於引物的設計。

    引物設計有 3 條基本原則:首先引物與模板的序列要緊密互補,其次引物與引物之間避免形成穩定的二聚體或髮夾結構,再次引物不能在模板的非目的位點引發DNA聚合反應(即錯配)。具體實現這 3 條基本原則需要考慮到諸多因素,如引物長度(primer length),產物長度(product length),序列 Tm 值 (melting temperature),引物與模板形成雙鏈的內部穩定性(internal stability, 用 ∆G 值反映),形成引物二聚體(primer dimer)及髮夾結構(duplexformation and hairpin)的能值,在錯配位點(false priming site)的引發效率,引物及產物的GC 含量(composition),等等。必要時還需對引物進行修飾,如增加限制性內切酶位點,引進突變等。

    設計要求

    做Real Time時,用於SYp Green I法時的一對引物與一般PCR的引物,在引物設計上所要求的引數是不同的。引物設計的要求:

    避免重複鹼基,尤其是G。

    Tm=58-60度。

    GC=30-80%。

    3"端最後5個鹼基內不能有多於2個的G或C。

    正向引物與探針離得越近越好,但不能重疊。

    PCR擴增產物長度: 引物的產物大小不要太大,一般在80-250bp之間都可;80~150 bp最為合適(可以延長至300 bp)。

    引物的退火溫度要高,一般要在60度以上。

    要特別注意避免引物二聚體和非特異性擴增的存在。

    而且引物設計時應該考慮到引物要有不受基因組DNA汙染影響的能力,即引物應該跨外顯子,最好是引物能跨外顯子的接頭區,這樣可以更有效的不受基因組DNA汙染的影響。

    做染料法最關鍵的就是尋找到合適的引物和做汙染的預防工作。對於引物,你要有從一大堆引物中挑出一兩個能用的引物的思想準備---尋找合適的引物非常不容易。

    關於BLAST的作用應該是透過比對,發現你所設計的這個引物,在已經發現並在GENEBANK中公開的全部物種基因序列當中,除了和你的目標基因之外,還有沒有和其他物種或其他序列當中存在相同的序列,如和你的目標序列之外的序列相同的序列,則可能擴出其他序列的產物,那麼這個引物的特異性就很差,從而不能用。

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